KR102020761B1 - 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법 - Google Patents

브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 중앙부에 관통홀이 형성되어 있으며, 외측둘레를 따라 서로 이격되어 형성되는 복수개의 고정부재를 포함하는 햇부; 및 원형띠의 형상으로 형성되고, 내측면에 상기 햇부의 고정부재가 맞닿아 결합되며, 내측둘레를 따라 상기 고정부재에 맞물리도록 동일 간격으로 이격되어 돌출된 복수개의 삽입돌기가 형성되며, 패드와 마찰되어 제동력을 발생시키는 제동부를 포함하고, 상기 복수개의 삽입돌기를 상기 복수개의 고정부재에 삽입시킨 후, 상기 고정부재를 절곡시켜 상기 햇부와 상기 제동부가 상호 결합되는 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법에 의하면, 햇부와 제동부를 결합시킨 상태에서 햇부의 고정부재를 절곡시킴으로써 서로 다른 재질로 구성되는 햇부와 제동부를 용이하게 조립할 수 있다. 더불어 핀 또는 볼트로 인한 부품으로 발생하는 조립비용이 추가되지 않아 가공비가 저감되어 가공이 효율적이다.

Description

브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법{Brake disk and brake disk assembling method}
본 발명은 브레이크 디스크(Brake disk) 및 브레이크 디스크 조립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 바퀴 측에 구비되어 제동기능을 수행하는 브레이크 디스크와, 브레이크 디스크의 제동부과 햇부를 조립하는 브레이크 디스크 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로 브레이크 디스크(Brake disk)는 차량의 바퀴 측에 구비되어 주행 및 주차 시 제동기능을 수행한다. 즉 브레이크 디스크는 차량의 바퀴에 결합되어 바퀴와 같이 회전하며, 제동이 필요할 시에, 주행 중에는 브레이크 페달(Pedal)의 조작을 통해 브레이크 디스크에 브레이크 패드(Brake pad)가 마찰되어 제동력을 발생시키고, 주차 시에는 주차 브레이크의 스위칭(Switching) 조작을 통해 브레이크 디스크에 라이닝(Lining)이 마찰되어 제동력이 발생시킴으로써 바퀴를 정지시킨다.
종래의 브레이크 디스크는 햇부와 제동부가 모두 우수한 제동특성을 가지는 회주철로 구성된다. 하지만, 햇부와 제동부가 모두 회주철인 단일 재질로 구성되는 경우, 브레이크 디스크의 중량이 증가하여 연비의 효율을 저감시킨다는 단점이 있다. 즉 브레이크 디스크는, 연비향상을 위하여 중량을 감소시키는 것이 중요한 요소로 작용하며, 차량의 하부에 있어서 중량의 감소는 차량의 성능과 연비에 직접적인 영향을 주게 됨으로써 중량을 감소시킨 브레이크 디스크가 요구된다.
따라서 최근에는 패드 및 라이닝과 마찰되는 제동부와 그 외의 차량의 바퀴에 결합되는 햇(Hat)부의 재질을 다르게 구성한 이종재질의 브레이크 디스크의 적용이 늘어나고 있다. 이는 마찰되지 않는 부분을 상대적으로 가벼운 소재로 제작함으로써 브레이크 디스크를 경량화하고, 이를 통해 차량의 성능을 보호하며 연비를 효율적이도록 한다.
위와 같은 이종재질의 브레이크 디스크에 관한 기술로는 대한민국 등록특허 제 10-1499125호가 개시되어 있다.
상기한 바와 같은 종래의 브레이크 디스크는, 패드가 마찰되는 주행용 브레이크의 부분과, 라이닝이 마찰되는 주차용 브레이크의 부분을 별도로 형성한 후 핀과 볼트 등으로 조립하여 브레이크 디스크를 제작한다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 브레이크 디스크(B)는 주행용 브레이크의 부분인 햇부(1)와 주차용 브레이크 부분인 제동부(2)가 핀과 볼트(3) 등의 부품으로 결합되어, 가공비가 증가하고 추가적인 결합공정을 필요로함으로써 가공효율이 떨어지며, 조립의 결함으로 불량품이 다수 발생한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 주행용 브레이크와 주차용 브레이크를 별도의 부품을 이용하지 않고 조립함으로써, 가공효율을 높이고, 이종재질로 구성하여 경량화한 브레이크 디스크와 브레이크 디스크 조립방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크 디스크는, 중앙부에 관통홀이 형성되어 있으며, 외측둘레를 따라 서로 이격되어 형성되는 복수개의 고정부재를 포함하는 햇부; 및 원형띠의 형상으로 형성되고, 내측면에 상기 햇부의 고정부재가 맞닿아 결합되며, 내측둘레를 따라 상기 고정부재에 맞물리도록 동일 간격으로 이격되어 돌출된 복수개의 삽입돌기가 형성되며, 패드와 마찰되어 제동력을 발생시키는 제동부를 포함하고, 상기 복수개의 삽입돌기를 상기 복수개의 고정부재에 삽입시킨 후, 상기 고정부재를 절곡시켜 상기 햇부와 상기 제동부가 상호 결합된다.
여기서 상기 고정부재의 높이가 상기 삽입돌기의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
또한 상기 햇부와 상기 제동부는, 서로 다른 재질로 구성될 수 있다.
또한 상기 햇부는, 알루미늄합금(AL), 강철(Steel), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP; carbon fiber reinforced plastics), 마그네슘합금(Magnesium alloy) 중 어느 하나의 소재로 구성되고, 상기 제동부는, 회주철 소재로 구성되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명에 따른 브레이크 디스크 조립방법은 브레이크 디스크의 햇부와 제동부를 조립하는 브레이크 조립방법에 관한 것으로, 상기 복수개의 삽입돌기와 상기 복수개의 고정부재가 서로 맞물리도록 상기 삽입돌기를 상기 고정부재에 삽입시키는 햇부배치단계; 및 상기 고정부재의 일단을 절곡시켜 제 1고정부를 형성시키는 제 1절곡단계와, 상기 고정부재의 타단을 절곡시켜 제 2고정부를 형성시키는 제 2절곡단계를 포함하고, 상기 제 1고정부와 상기 제 2고정부는 서로 이웃하는 고정부재에 교대로 형성시키는 햇부절곡단계를 포함한다.
여기서 상기 제 1고정부는, 중앙이 절곡되어'M'형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 2고정부는, 일단이 상기 고정부재에 연결되고 타단이 상기 삽입돌기의 일단에 위치 될 수 있다.
또한 상기 제 1 고정부 및 상기 제 2고정부는, 상기 고정부재의 일부가 절개되어 절곡된다.
본 발명에 따른 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법에 의하면, 햇부와 제동부를 결합시킨 상태에서 햇부의 고정부재를 절곡시킴으로써 서로 다른 재질로 구성되는 햇부와 제동부를 용이하게 조립할 수 있다. 더불어 핀 또는 볼트로 인한 부품으로 발생하는 조립비용이 추가되지 않아 가공비가 저감되어 가공이 효율적이다.
또한 햇부가 다양한 소재로 구성될 수 있으며, 햇부와 제동부가 이종재질로 구성됨에 따라 브레이크 디스크가 경량화되어 차량의 성능을 보호하며 연비를 절약할 수 있다.
더불어 제동부의 삽입돌기의 양측으로 제 1 고정부 및 제 2고정부가 교대로 배치됨에 따라 햇부와 제동부의 결합성이 높다.
도 1은 종래의 브레이크 디스크를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크를 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 브레이크 디스크의 햇부를 도시한 사시도,
도 4는 도 1의 브레이크 디스크의 제동부를 도시한 사시도,
도 5는 도 1의 브레이크 디스크의 제동부와 햇부를 결합시키는 브레이크 디스크 조립방법의 순서도,
도 6은 도 5의 브레이크 디스크 조립방법으로 제동부와 햇부를 결합시킨 브레이크 디스크의 저면도,
도 7은 도 5의 브레이크 디스크 조립방법으로 제동부와 햇부를 결합시킨 브레이크 디스크의 결합부위를 확대하여 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크(100)는 햇부(100)와 제동부(200)를 포함한다.
상기 햇부(100)는 주행용 브레이크로 중앙부에 관통홀(101)이 형성된다. 상기 햇부(100)는 중앙부가 만곡되어 볼록하게 형성된다. 상기 햇부(100)는 복수개 의 고정부재(110)를 포함한다.
상기 복수개의 고정부재(110)는 상기 햇부(100)의 외측둘레를 따라 서로 이격되어 형성된다. 부연하면 상기 고정부재(110)는 상기 햇부(100)와 일체형으로 형성되며, 상기 햇부(100)의 외측둘레를 따라 상기 햇부(100)의 내측방향으로 절곡되어 형성된다.
상기 햇부(100)는, 알루미늄합금(AL), 강철(Steel), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP; carbon fiber reinforced plastics), 마그네슘합금(Magnesium alloy) 중 어느 하나의 소재로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제동부(200)는 주차용 브레이크로 패드와 마찰되어 제동력을 발생시키기 위한 것으로, 원형띠의 형상으로 형성되어 상기 원형띠의 내측둘레를 따라 상기 햇부(100)가 결합된다. 상기 제동부(200)는, 회주철 소재로 구성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)는, 서로 다른 재질로 구성될 수 있다. 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)가 이종재질로 구성됨에 따라 상기 브레이크 디스크(10)가 경량화되어 차량의 성능을 보호하며 연비를 절약할 수 있다. 상기 제동부(200)는 복수개의 삽입돌기(210)를 포함한다.
상기 복수개의 삽입돌기(210)는 상기 제동부(200)의 내측둘레를 따라 형성되며, 상기 고정부재(110)에 맞물리도록 상기 고정부재(100)와 동일 간격으로 이격되어 돌출되도록 형성된다. 즉 상기 제동부(200)의 상기 삽입돌기(210)를 상기 햇부(100)의 고정부재(110)에 삽입시킬 수 있으며, 상기 삽입돌기(210)와 상기 고정부재(110)가 서로 맞물리도록 맞닿아 결합된다.
한편, 상기 고정부재(110)의 높이는 상기 삽입돌기의(210) 높이보다 높게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 고정부재(110)의 높이가 상기 삽입돌기(210)의 높이보다 높게 형성됨으로써, 상기 고정부재(110)를 일단 및 타단을 절곡시켜 상기 삽입돌기(210)의 일측 및 타측에 배치시킬 수 있다. 즉 상기 복수개의 삽입돌기(210)를 상기 복수개의 고정부재(110)에 맞물리도록 삽입시킨 후, 상기 고정부재(110)를 절곡시켜 상기 삽입돌기(210)가 상기 고정부재(110)로부터 이탈하는 것을 방지하여 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)를 상호 용이하게 조립할 수 있다. 부연하면 상기 고정부재(100)의 일단을 절곡시켜 제 1고정부(111)를 형성시킬 수 있으며, 상기 고정부재(100)의 타단을 절곡시켜 제 2고정부(112)를 형성시킬 수 있다. 상기 제 1고정부(111)는, 중앙이 절곡되어'M'형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 제 2고정부(112)는, 일단이 상기 고정부재(110)에 연결되고 타단이 상기 삽입돌기(120)의 일단에 위치되는 것이 바람직하다. 즉 상기 제 1고정부(111) 및 상기 제 2고정부(112)는 절곡됨으로써 각각 상기 삽입돌기(210)의 타측 및 일측에 배치될 수 있다. 또한 상기 제 1고정부(111) 및 상기 제 2고정부(112)는 서로 이웃하는 고정부재(110)에 각각 교대로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 1고정부(111)와 상기 제 2고정부(112)가 서로 이웃하는 고정부재(110)에 각각 교대로 형성됨으로써, 상기 삽입부재(210)가 상기 고정부재(110)의 일측 및 타측으로 이탈하지 않고, 안정적으로 고정되어 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)의 결합성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 제 1 고정부(111) 및 상기 제 2고정부(112)는, 상기 고정부재(110)의 일부가 절개되어 절곡되는 것이 바람직하며, 상기 고정부재(110)와 일체로 형성됨으로써 별도의 결합부품이나 결합공정 없이 간단한 구조로 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)의 결합이 가능하여 제조효율을 높여준다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 브레이크 디스크 조립방법(S10)은 상기 브레이크 디스크(10)의 햇부(100)와 제동부(200)를 조립하기 위한 것으로, 햇부배치단계(S100) 및 햇부절곡단계(S200)를 포함 할 수 있다.
상기 햇부배치단계(S100)는 상기 햇부(100)를 상기 제동부(200)의 내측둘레를 따라 배치시키는 것으로, 상기 복수개의 삽입돌기(210)와 상기 복수개의 고정부재(110)가 서로 맞물리도록 상기 삽입돌기(210)를 상기 고정부재(110)에 삽입시킨다. 즉 상기 햇부(210)의 외측둘레와 상기 제동부(200)의 내측둘레가 맞닿도록 상기 삽입돌기(210)를 상기 고정부재(110)에 삽입시킨다. 상기 햇부 삽입단계(S100)는, 상기 고정부재(110)의 높이가 상기 삽입돌기(210)의 높이보다 높게 형성됨에 따라 상기 고정부재(110)의 양측이 상기 삽입돌기(210)의 양측으로 돌출되도록 삽입되는 것이 바람직하다. 즉 상기 고정부재(110)의 중앙에 상기 삽입돌기(210)가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 햇부절곡단계(S200)는 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)가 용이하게 결합되도록 상기 고정부재(110)를 절곡시키는 단계로, 제 1절곡단계(S210) 및 제 2절곡단계(S220)를 포함할 수 있다.
상기 제 1절곡단계(S210)는 상기 햇부삽입단계(S100)로부터 상기 삽입돌기(210)가 상기 고정부재(110)에 삽입된 상태에서, 상기 고정부재(110)의 일단을 절곡시켜 제 1 고정부(111)를 형성시키는 단계이다. 즉 상기 제 1절곡단계(S210)는, 상기 고정부재(110)의 일단을 상기 햇부(100)의 외측방향으로 절곡시켜 상기 고정부재(110)의 일단이 상기 삽입돌기(210)의 타측에 위치되도록 상기 제 1고정부(111)를 형성시킬 수 있다. 부연하면 상기 제 1절곡단계(S210)는 상기 고정부재(110)의 일측 중앙을 절곡시켜 상기 제 1고정부(111)를'M'형상으로 형성시키는 것이 바람직하다. 즉 상기 제 1고정부(111)는 상기 고정부재(110)의 일측의 중앙이 절곡되어, 상기 제 1고정부(111)의 양단은 상기 고정부재(110)에 연결되고, 상기 제 1고정부(111)의 중앙은 상기 고정부재(110)로부터 이격되어 상기 삽입돌기(210)의 타측으로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 2절곡단계(S220)는 상기 햇부삽입단계(S100)로부터 상기 삽입돌기(210)가 상기 고정부재(110)에 삽입된 상태에서, 상기 고정부재(110)의 타단을 절곡시켜 제 2 고정부(112)를 형성시키는 단계이다. 즉 상기 제 2절곡단계(S220)는, 상기 고정부재(110)의 타단을 상기 햇부(100)의 외측방향으로 절곡시켜 상기 고정부재(110)의 타단이 상기 삽입돌기(210)의 일측에 위치되도록 상기 제 2고정부(112)를 형성시킬 수 있다. 부연하면 상기 제 2절곡단계(S220)는, 상기 고정부재(110)의 타단을 상기 햇부(100)의 외측방향으로 절곡시켜, 상기 제 2고정부(112)의 일단이 상기 고정부재(110)에 연결되고, 타단이 상기 삽입돌기(210)의 일단에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 햇부절곡단계(S200)는 상기 제 1 고정부(111) 및 상기 제 2고정부(112)를 복수개의 고정부재(110) 중 서로 이웃하는 고정부재(110)에 각각 교대로 형성시키는 것이 바람직하다. 즉 상기 제 1고정부(111)와 상기 제 2고정부(112)는 서로 이웃하는 고정부재(110)에 각각 교대로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 1고정부(111)와 상기 제 2고정부(112)가 서로 이웃하는 고정부재(110)에 각각 교대로 형성됨으로써, 상기 삽입부재(210)가 상기 고정부재(110)의 일측 및 타측으로 이탈되지 않고 안정적으로 고정될 수 있으며, 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)의 결합성을 향상시킬 수 있다.
한편 상기 제 1 고정부(111) 및 상기 제 2고정부(112)는, 상기 고정부재(110)의 일부가 절개되어 형성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 햇부절곡단계(S200)는 고정부재절개단계(S201)를 더 포함할 수 있으며, 상기 고정부재절개단계(S201)를 통하여 상기 고정부재(110)의 일단 및 타단의 일부를 절개시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 1고정부(111)와 상기 제 2고정부(112)는 상기 고정부재(110)의 절개부위를 절곡시켜 형성될 수 있다. 즉 상기 제 1고정부(111)와 상기 제 2고정부(112)는 상기 고정부재(110)와 일체로 형성됨으로써 별도의 결합부품이나 결합공정 없이 간단한 구조로 상기 햇부(100)와 상기 제동부(200)의 조립이 가능하여 제조효율을 높여준다.
본 발명에 따른 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크 조립방법에 의하면, 햇부와 제동부를 결합시킨 상태에서 햇부의 고정부재를 절곡시킴으로써 서로 다른 재질로 구성되는 햇부와 제동부를 용이하게 조립할 수 있다. 더불어 핀 또는 볼트로 인한 부품으로 발생하는 조립비용이 추가되지 않아 가공비가 저감되어 가공이 효율적이다.
또한 햇부가 다양한 소재로 구성될 수 있으며, 햇부와 제동부가 이종재질로 구성됨에 따라 브레이크 디스크가 경량화되어 차량의 성능을 보호하며 연비를 절약할 수 있다.
더불어 제동부의 삽입돌기의 양측으로 제 1 고정부 및 제 2고정부가 교대로 위치됨에 따라 햇부와 제동부의 결합성이 높다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 브레이크 디스크 100 : 햇부
101 : 관통홀 110 : 고정부재
111 : 제 1고정부 112 : 제 2고정부
200 : 제동부 210 : 삽입돌기

Claims (9)

  1. 중앙부에 관통홀이 형성되어 있으며, 외측둘레를 따라 서로 이격되어 형성되는 복수개의 고정부재를 포함하는 햇부; 및
    원형띠의 형상으로 형성되고, 내측면에 상기 햇부의 고정부재가 맞닿아 결합되며, 내측둘레를 따라 상기 고정부재에 맞물리도록 동일 간격으로 이격되어 돌출된 복수개의 삽입돌기가 형성되며, 패드와 마찰되어 제동력을 발생시키는 제동부를 포함하고,
    상기 복수개의 삽입돌기를 상기 복수개의 고정부재에 삽입시킨 후, 상기 고정부재를 절곡시켜 상기 햇부와 상기 제동부가 상호 결합되며,
    상기 고정부재의 높이가 상기 삽입돌기의 높이보다 높게 형성되고, 상기 고정부재의 일단 및 타단을 절곡시켜 상기 삽입돌기의 일측 및 타측에 배치시키는 브레이크 디스크.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 햇부와 상기 제동부는,
    서로 다른 재질로 구성되는 브레이크 디스크.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 햇부는,
    알루미늄합금(AL), 강철(Steel), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP; carbon fiber reinforced plastics), 마그네슘합금(Magnesium alloy) 중 어느 하나의 소재로 구성되는 브레이크 디스크.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제동부는,
    회주철 소재로 구성되는 브레이크 디스크.
  6. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 브레이크 디스크의 햇부와 제동부를 조립하는 브레이크 조립방법에 있어서,
    상기 복수개의 삽입돌기와 상기 복수개의 고정부재가 서로 맞물리도록 상기 삽입돌기를 상기 고정부재에 삽입시키며, 상기 고정부재의 높이가 상기 삽입돌기의 높이보다 높게 형성되고, 상기 고정부재의 양측이 상기 삽입돌기의 양측으로 돌출되도록 삽입하여 상기 고정부재의 중앙에 상기 삽입돌기가 배치되는 햇부배치단계; 및
    상기 고정부재의 일단을 절곡시켜 상기 삽입돌기의 타측에 배치되는 제 1고정부를 형성시키는 제 1절곡단계와,
    상기 고정부재의 타단을 절곡시켜 일단이 상기 고정부재에 연결되고, 타단이 상기 삽입돌기의 일단에 배치되는 제 2고정부를 형성시키는 제 2절곡단계를 포함하고, 상기 제 1고정부와 상기 제 2고정부는 서로 이웃하는 고정부재에 교대로 형성시키는 햇부절곡단계를 포함하는 브레이크 디스크 조립방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1고정부는,
    중앙이 절곡되어'M'형상으로 형성되는 브레이크 디스크 조립방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 고정부 및 상기 제 2고정부는,
    상기 고정부재의 일부가 절개되어 절곡되는 브레이크 디스크 조립방법.
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